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Gut zu wissen: Hilfreiche Tipps und Tricks aus der Praxis prägnant, und auf den Punkt gebracht für NX
Autor Thema:  NX7.5 - Advanced Simulation - Federelemente (5332 mal gelesen)
Markus_30
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erstellt am: 29. Dez. 2010 14:38    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Federsystem_falsch.jpg


Federsystem_richtig.jpg

 
Hallo zusammen,

ich beschäftige mich schon wieder mit dem Advanced Simulation-Modul in NX 7.5 und brauche jetzt in einem Berechnungsmodell Federelemente. Da ich bis jetzt keinerlei Erfahrungen mit diesen Elmenten in NX habe, habe ich zu Testzwecken gerade versucht, ein einfaches Beispiel in NX nachzurechnen. Es geht um das Federnsystem in diesem PDF auf Seite eins Punkt zwei.

Habe zunächst versucht, in NX fünf Punkte aufzumalen und diese mit Federelementen (CELAS 2) zu verbinden, denen ich natürlich ihre Federsteifigkeit zuweise. Danach gebe ich auf den mittleren Punkt die Kraft drauf, sperre die Verformung entlang der Z-Achse, andere Freiheitsgrade bleiben offen. Alle anderen Punte (die vier äußeren) fixiere ich. Leider verformt sich das Gebilde nur entlang der Kraftrichtung (siehe Bild "Federsystem_falsch.jpg") und ich weiß nicht, was ich bei der Definition des Modells falsch gemacht habe.

Die Logik sagt mir schon, dass sich der Mittelpunkt nach rechts und nach oben verschieben muss, wenn ich mir die einzelnen Federsteifigkeiten so anschaue.

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Ich habe es von Hand nachgerechnet. Zuerst die 2000 N mit dem Winkel von 45° auf die zwei Federachsen umrechnen, ergibt 1414,2 N pro Achse. Dann kann ich mit dieser Kraft den theoretischen Federweg errechnen. Der Weg, der die eine Feder in die Länge zieht, ist dabei gleichzusetzen mit dem, der die andere Feder staucht.

Das heißt für c1 und c3: Weg * Federrate 1 + Weg * Federrate 3 = 1414,2 N.
Damit komme ich auf 1414,2 [N] / 700 [N / cm] = 2,0203 [cm] (theor. Richtung 45° nach rechts oben).

Das gleiche mache ich mit der anderen Federachse und komme auf 1,4142 cm (theor. Richtung 45° nach rechts unten).

Jetzt splitte ich die theortischen Bewegungen in Einzelkomponenten auf:
X1 = + 14,286 mm    Y1 = + 14,286 mm
X2 = + 10,000 mm    Y2 = - 10,000 mm

Und fasse anschließend zur resultierenden Bewegung zusammen:
X = + 24,286 mm    Y = + 4,286 mm

Und das deckt sich mit dem angegebenen Ergebnis im PDF.
------------------------------------

Ich habe spaßeshalber noch etwas anderes probiert: Ich habe Balkenelemente verwendet und diesen einen Querschnitt von 1 mm2 zugewiesen. Natürlich verlangt das auch die Angabe eines Materials. Deshalb habe ich für die vier Federraten vier Werkstoffe mit unterschiedlichen E-Modulen definiert, die ich mir aus den jeweiligen Federsteifigkeiten errechnet habe.

E1 = 1414,2 N/mm2
E2 = 2828,4 N/mm2
E3 = 3535,5 N/mm2
E4 = 4242,6 N/mm2

Und damit komme ich nach meiner Simulation auf genau die gleichen Ergebnisse, wie sie von Hand errechnet habe, bzw. wie sie im PDF stehen (siehe Bild "Federsystem_richtig.jpg").

Jetzt meine Frage: Weiß jemand von euch, ob und wie ich die Rechnung mit CELAS 2 - Elmenten durchführen kann? Das muss doch gehen, ist bestimmt ein Anfängerfehler.

Danke schon mal an alle, die mit dem Lesen bis hierher durchgehalten haben.

------------------
Gruß 

Markus

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MaikB.
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erstellt am: 03. Jan. 2011 10:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Markus_30 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Markus,

zu Beginn erstmal alles Gute in 2011.

Also ich benutze immer das Element CBUSH. Das ist vom Prinzip ähnlich, jedoch kann man noch Dämpfungen mit angeben. Die Ergebnisse damit waren immer plausibel.

Dein letzter "Trick" liefert auf jeden Fall das richtige Ergebniss. Die Variante nutze ich immer wenn ich Federn über "Bolt-Force" vorspanne.

Eine anderen Lösungsvorschlag als mit dem CBUSH kann ich dir leider nicht geben.

Grüße, Maik

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MaikB.
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erstellt am: 03. Jan. 2011 10:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Markus_30 10 Unities + Antwort hilfreich

Vielleicht doch noch ein Hinweis...!

Wenn ich in die Definition der Celas - Elemente gucke, scheint es mir als funktionieren die nur uniaxial. Bei CBUSH-Elementen hingegen kann man über CSYS-Overwrite ein Koordinatensystem angeben und dann über die "element-properties" die jeweiligen Steifigkeiten zuordnen. Kein Wert ist gleich 0 N/mm.

Hoffe das hilft weiter.

Grüße, Maik

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Markus_30
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erstellt am: 03. Jan. 2011 15:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo & ein frohes Neues,

vielen Dank für deine Antwort.

Zitat:
Original erstellt von MaikB.:
Bei CBUSH-Elementen hingegen kann man über CSYS-Overwrite ein Koordinatensystem angeben und dann über die "element-properties" die jeweiligen Steifigkeiten zuordnen...

Ok, hab ich so weit probiert. Ich bin aber irgendwie zu blöd, es richtig hinzubekommen. Kannst du mir bitte etwas ausführlicher erklären, wie die Definition der Federelemente genau funktionert?

Als CBUSH sind sie schon definiert, ich habe nur Probleme, die Federsteifigkeit entlang der Federachse richtig anzugeben, da dazu anscheinend das WCS gedreht werden muss.

NX zeigt mir ja bei "edit mesh associated data" und gesetztem Haken bei "enable CSYS override" ein kleines gelbes Koordinatensystem an. Die Federachse ist dabei die X-Richtung dieses kleinen gelben Koordinatensystems. Jetzt wollte ich bei "create physical" die Federsteifigkeit in X-Richtung angeben. Hab ich auch gemacht. Leider kommt Blödsinn raus, die Verformungen sind anders als erwartet (aber immerhin schon mal in X- und Y-Richtung.

Wäre dankbar, wenn du mich nochmal kurz in die richtige Richtung schubsen könntest...

------------------
Gruß 

Markus

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MaikB.
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Hallo Markus,

ich habe mal fix dein System nachgebaut. Folgende Schritte...

1.) 5 Knoten erstellen
2.) Über "element create" 1D-CBUSH erstellen (jeweils von den äußern zu dem mittleren Knoten)
3.) RMK auf Meshcollector, Edit, X-Wert eingeben
4.) einzteln RMK auf die 4 Netze (im Navigator), "edit mesh associated data", uniaxial anklicken.
5.) Kraft ansetzen
6.) Lager setzen (alle Translationen fix, rest frei)
7.) Rechnung starten

Bei Symmetrischer Belastung stimmen die Werte mit der Handrechnung überein.

Tipp: um sich das umhergerechne von den Verschiebungen auf die Kräfte zu sparen, kannst du unter (RMK auf Solution, edit, case control, force einen Haken setzten. Da kriegst dur direkt die Elementkraft ausgegeben.

Ich musste aufgrund der freigegebenen Constraints noch den Parameter "Bailout -1" setzen.

Bei CBUSH-Elementen ist das CSYS wie bei BEAM auf das Element bezogen. Sprich X ist in Elementrichtung.

Hoffe das hilft und ich hab jetzt in der Eile nichts wichtiges übersehen.

Grüße, Maik

[Diese Nachricht wurde von MaikB. am 03. Jan. 2011 editiert.]

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Markus_30
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erstellt am: 04. Jan. 2011 07:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo, Maik,

konnte es jetzt nachvollziehen, vielen Dank. Ich bilde mir aber ein, ich habe das gestern alles genauso gemacht wie du beschrieben hattest... Irgendwo muss ich doch etwas anders eingestellt haben...

Es funktionierte bei mir übrigens ohne den Parameter "Bailout". Was soll dieser denn bewirken?

#RMT Solution #edit #case control #force kann ich leider nicht finden. Dort gibt es bei mir keinen Eintrag "Force", bei dem ich einen Haken setzen könnte.

------------------
Gruß 

Markus

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MaikB.
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erstellt am: 04. Jan. 2011 07:55    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für Markus_30 10 Unities + Antwort hilfreich


edit.pdf

 
Hallo,

schön dass es jett geklappt hat. Den "output request" setzt du wie im Anhang gezeigt.

Bailout -1 bewirkt, dass man ein System rechnen kann welches extrem große Knoten - Verschiebungen bzw. -Rotationen hat. Hierbei ist aber äußerste Vorsicht geboten da der Parameter auch das Ergebnis beeinflussen kann!

Übrigens gibt es hier auch ein sehr schönes Forum. Es wird direkt von Siemens betrieben. Im Bereich FEM tummeln sich da auch einige Entwickler von Nastran und ADVsim!
http://bbsnotes.ugs.com/vbulletin/index.php

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Freut mich geholfen zu haben, Maik

[Diese Nachricht wurde von MaikB. am 04. Jan. 2011 editiert.]

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